有机化学机理试题库
体1和2。
CH3 H2C CH3
O HOAc
N NH2 heat H
H3C HH
CH3
+ N
H
NH H
CH3 H2C CH3 H+
N NH H
H3C H
CH3
+ N
H
NH2 H
CH3
H
+ CH3 H
N NH H
重排
H3C H
- NH+4
CH3
N+ NH2
HH
CH3
CH3 N 1H
H H2C
C2H5
O HOAc
并被另一个环丙烷的弯曲键所稳定,活化能低,反应速度快,是制备该化合物有效的方法。
链引发:
light Cl2 链传递:
2 Cl .
Cl . +
. + HCl
. + Cl Cl
链终止:
2 Cl .
Cl2
Cl . +
.
Cl + Cl . Cl
2
.
2 解释:甲醇和 2-甲基丙烯在硫酸催化下反应生成甲基叔丁基醚CH3OC(CH3)3(该过程与 烯烃的水合过程相似)。
HNO3 N CH3 H2SO4
NO2
O2N
+
N CH3
N CH3
CH3 HNO3
N
H2SO4
O2N
CH3
N
6
+NO2 N CH3
H NO2
+ N CH3
1
O2N H + or
N CH3
NO2
+NO2 H
+ CH3
N CH3
N
H NO2
+N
CH3
+
H NO2
N CH3
H O2N
+ N CH3
2
NO2
+ Cl H CH3
27 以 2-戊烯为原料和 NBS 反应来制备 1-溴-2-戊烯的合成路线是否可行,为什么? 解:
不 可 行 , 反 应 将 主 要 得 到 4- 溴 -2- 戊 烯 。 因 为 中 间 体 CH3CH 较 ·CH2CH=CHCH2CH3稳定。
. CHCHCH3
Br . .
Br .
24 解释 3-溴-1-丁烯和 1-溴-2-丁烯和NaOCH3/CH3OH反应有相同的反应速率和产物 组成。
解:
Br
- Br +
- Br +
Br NaOCH3 /CH3OH
O
+
O
中间体碳正离子存在共振,产物为CH3OCH2CH=CHCH3 以及CH2=CHCH(OCH3)CH3
25 解释全氟叔丁基氯(CF3)3CCl很难进行亲核取代反应。 解
E+
+ N O-
E +H
[
+
N
O-
E
EH
+
-H
] +
+ N
N
O-
O1
19 喹啉在进行硝化反应时会生成两个不同的单硝化产物,给出它们的结构并解释原因。 解:
喹啉是苯环和吡啶环稠合,氮的电负性使吡啶环电子云密度比苯环小,亲电取代反应发生在 苯环上,酸性条件下氮接受质子后更是如此。喹啉硝化时,硝酰正离子进攻 5-或 8-位碳, 各有两个保留吡啶环系的稳定极限式参与共振;硝酰正离子进攻 6-或 7-位碳,各只有一个 保留吡啶环系的稳定极限式参与共振。硝酰正离子进攻 5-或 8-位碳得到的中间体正离子稳 定,过渡态势能低,所以硝化产物是 5-硝基喹啉和 8-硝基喹啉。
(1)因 5 根C-H 键参与σ-p 共轭,比(2)4 根C-H 键参与σ-p 共轭多点,更稳定,所以得
到 2-氯戊烷比 3-氯戊烷多。
Cl
- Cl -
+
+
H
2
1
-
Cl
Cl
31 解释 Z-1,2- 二氯乙烯消除氯化氢的反应速度比 E- 式异构体快。 解:
H Cl B -
H
H Cl
- BH
- Cl-
Cl Z-1,2-
二氯乙烯,
氢与氯处于反式共平面,所以易消除氯化氢。E-1,2-
二氯乙烯被消除的氢与氯不处于反式共平面,所以难消除些。
32 解释内消旋 2,3-二溴丁烷脱溴化氢给出 E-2-溴-2-丁烯而光学活性的原料给出 Z-式产 物。 反式消除
H3O+
解 两次亲电加成, 第一次是氢离子加到烯键上,第二次是分子内加成(碳正离子加到烯键 上), 每次都生成较稳定的碳正离子。
8
64
H+
7 5 32 1
8
4 76 3
5 H
+
2 1
8
6 7 2 + 1 - H+
3
54
H
5 CO2CH3 Hg ( OAc)2
CO2CH3
AcOHg
解 +HgOAc对烯键亲电加成后,接着经过一系列亲电加成, 再失去氢离子,得最终产物.
解:
H+
..
+
CH3OH
H
O+
- H+
CH3
O CH3
3 下面两个反应的位置选择性不同
HCl (1) CF3CH=CH2
CF3CH2CH2Cl
HCl ( 2) CH3OCH=CH2
CH3OCHClCH3
1
解: 三氟甲基是强吸电子基,存在强的– I效应。 生成稳定中间体碳正离子CF3CH2CH2+。 连在烯键上的甲氧基存在强的+C、弱的–I效应,即CH3OCHδ+=CH2δ–,氢离子进攻 CH2δ– ,得到中间体碳正离子CH3OCH + CH3也较稳定。 4
解:
O H
H
H+
O+
NMe2 H
NMe2
N H
NMe2
+
+ -H
.. NMe2
- OH
+ NMe2
N H
H
OH
N
H
OH
N H
16 苯肼与丁酮在 Fischer 吲哚合成法条件下反应,生成两个吲哚异构体,给出它们的结构并解 释原因。
5
解: 丁酮羰基两侧都有α –氢,在Fischer吲哚合成法中都可用于成环,所以产物有两种异构
H+
+
+
Cl -
Cl
8
H2SO4
解 环外双键在质子酸催化下易重排为热力学更稳定的环内双键。
H+
加 上的 氢
+
+
H
-H
H 原来的氢
9 CH2=CHCH2CH2CH2OH Br2
O Br
解
OH Br Br
+
.. OH
- Br Br
10 解释 乙烯和异丁烯加溴各经过不一样的中间体
H
O+
+ -H O
Br
Br
3
乙烯加溴得到溴翁离子,其稳定性大于开链的伯碳正离子。
Br Br
Br +
Br Br
+
Br
异丁烯CH2=C(CH3)加溴后得到的开链叔碳正离子稳定。
Br Br
+
-
Br
Br
Br
Br
11 解释:环戊二烯在室温时生成一个不带双键的聚合物,加热后又生成环戊二烯单体。
+
环戊二烯室温下很容易二聚(Diels-Alder 反应),得到的产物有双键,还可与环戊二烯反应, 这样得到的聚合物只有单键。Diels-Alder 反应可逆,加热时解聚。
Br
Br Br
- Br -
Br
-
Br
+ Br
Br
Br
Br
Br +
Br
Br
1
2
10
产物 1 有光学活性, 2 无光学活性(有对称面) 。
30 解释将 2-或 3-氯戊烷置于溶解有ZnCl2的浓盐酸中都得到 2:1 的 2-和 3-氯戊烷的混合物 解:
+
+
碳正离子重排, CH3CHCH2CH2CH3 (1)重排为 CH3CH2CHCH2CH3 (2), 同样(2)重排为(1),
因为三氟甲基是强吸电子基,如果该氯代烃进行SN1 反应,得到的碳正离子会很不稳定;如 果进行SN2 反应,三个三氟甲基位阻又大。所以进行SN1,SN2 反应都很困难。
9
26 解释光学纯的 Z-4-氯-2-戊烯受热时发生消旋化。 解
H Cl CH3
heat -Cl .
.
Cl .
H CH3
H Cl CH3
7
+
O2N H
NO2 +
+ N
[
+
N
H
H
O2N H
++ N H
- H+ ]
NO2 N
+
NO2
+
[
+
N
+
N
H
O2N H H
+
+ N O2N H H
- H+ ]
N NO2
20 给出 4-氯吡啶与甲醇钠反应产物的结构,并用箭头描述该反应机理,包括所有的中间 体。 解
Cl OMe
N
Cl OMe
-
N
Cl OMe
N NH2 heat H